Ateneo - UPO

ll corso integra attività sperimentali di biochimica e approcci di biologia strutturale applicati alla ricerca biomedica. La parte pratica sarà dedicata alla purificazione di una proteina ricombinante mediante tecniche cromatografiche e alla valutazione della sua purezza. La seconda parte introdurrà gli studenti all’analisi tridimensionale delle proteine mediante il software PyMOL, con particolare attenzione all’identificazione e alla caratterizzazione dei siti attivi, delle interazioni proteina-ligando e dei principi fondamentali del drug discovery basato sulla struttura.

Non sono previsti testi di riferimento obbligatori. Il materiale didattico (dispense, articoli scientifici, protocolli di laboratorio e materiale per le esercitazioni) sarà fornito dal docente durante il corso.

Il corso si propone di fornire agli studenti una formazione pratica nell'ambito della biochimica sperimentale e della biologia strutturale, integrando attività di laboratorio con strumenti di analisi computazionale. Attraverso la purificazione di una proteina ricombinante e l'utilizzo del software PyMOL, gli studenti acquisiranno una visione integrata del rapporto tra struttura e funzione delle proteine e comprenderanno come tali conoscenze siano applicate nella ricerca biomedica e nello sviluppo razionale di nuovi farmaci.

È richiesta la frequenza del corso di Biochimica; è inoltre fortemente raccomandato aver superato il relativo esame prima dell'inizio delle attività.

Il corso è organizzato in attività di laboratorio ed esercitazioni pratiche, integrate da brevi lezioni introduttive. Gli studenti svolgeranno esperienze di purificazione di proteine ricombinanti e utilizzeranno il software PyMOL per l'analisi strutturale di proteine, dei siti attivi e delle interazioni proteina-ligando. Le attività saranno svolte con un approccio "learning by doing", favorendo la partecipazione attiva e la discussione dei risultati ottenuti.

Per le esercitazioni di analisi strutturale è richiesto l'utilizzo di un computer portatile personale (PC o Mac). Le studentesse e gli studenti dovranno avere la possibilità di installare il software gratuito PyMOL (o la versione indicata dal docente) prima dell'inizio delle attività. Gli studenti che non dispongono di un computer personale potranno utilizzare una postazione informatica messa a disposizione dall'Università.
Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studentidisabili-e-dsa
Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

La valutazione sarà effettuata in itinere durante lo svolgimento delle attività pratiche del corso. Saranno presi in considerazione la partecipazione attiva, l'acquisizione delle competenze tecnico-pratiche, la capacità di interpretare e discutere i risultati ottenuti e il corretto utilizzo degli strumenti e dei software impiegati durante le esercitazioni.

Modulo 1 – Purificazione di una proteina ricombinante
Richiami teorici sull'espressione di proteine ricombinanti.
Lisi cellulare e preparazione dell'estratto proteico.
Principi della cromatografia di affinità.
Purificazione di una proteina ricombinante mediante cromatografia.
Valutazione della purezza proteica mediante SDS-PAGE.
Discussione dei risultati sperimentali e delle principali problematiche tecniche.

Modulo 2 – Introduzione alla biologia strutturale e al drug discovery
Introduzione alla struttura tridimensionale delle proteine e alle banche dati strutturali (Protein Data Bank).
Introduzione al software PyMOL.
Visualizzazione e analisi di strutture proteiche.
Identificazione e caratterizzazione dei siti attivi.
Analisi delle interazioni proteina–ligando.
Principi di structure-based drug discovery e utilizzo delle informazioni strutturali per la progettazione razionale di nuovi farmaci.
Esercitazioni pratiche guidate con PyMOL.

Al termine del corso la studentessa/lo studente sarà in grado di:
comprendere i principi teorici alla base della purificazione di proteine ricombinanti;
eseguire le principali fasi di un protocollo di purificazione proteica e valutarne i risultati;
utilizzare il software PyMOL per visualizzare e analizzare strutture tridimensionali di proteine;
identificare e caratterizzare siti attivi e interazioni proteina–ligando;
comprendere il ruolo della biologia strutturale nella progettazione razionale di farmaci (structure-based drug discovery);
interpretare criticamente i dati ottenuti durante le attività pratiche e discuterne i risultati.